一、建设背景
十四五规划纲要在“科技前沿领域攻关"栏目列出了七大领域:新一代人工智能、量子信息、集成电路、脑科学与类脑研究、基因与生物技术、临床医学与健康、深空深地深海和极地探测。其中在07深空深地深海和极地探测栏目中,特别提出了深海运维保障和装备试验船,极地立体观测平台和重型破冰船等关键装备研发与制备。
海洋严酷环境主要泛指深海极端环境、 南海高湿热环境 、远海恶劣海况、温差交替 、极地冰水及深冷等海洋状况。由于我国在深海、远海、南海、极地等严酷环境下交通运输、船舶工程装备材料领域使用的关键材料腐蚀机制和实验遴选研究甚少,进而致使用于该领域的材料研究和开发成为制约我国深远海、极地远洋运输、交通工程、能源开采等海洋工程技术装备发展的瓶颈。广东省毗邻南海,南海既是深海(平均海深近1400米)又是高湿热环境,同时自古就是“一带一路”远洋运输的重要港口。大湾区的建设过程中,立体交通运输所服役的装备将不可避免的遇到南海、远海、极地等严酷环境的蚀损与材料工程防护要求。然而,海洋严酷环境交通工程材料蚀损机制研究在广东省仍属空白。随着海洋强国、海洋强省及大湾区交通、海洋工程、岛礁建设等重大战略的展开,这一空白将成为我省海洋战略发展的瓶颈。随着我省及大湾区交通运输与船舶工程海域建设规模扩大和进展,对专用材料的研究开发和防护等方面提出了全方位的要求。设立<海洋严酷环境材料蚀损过程控制与防护>工程技术中心对于促进我省及大湾区新材料产业框架和布局以及对于该领域深远海、极地科技的发展都具有重大意义,对于今后大湾区广州交通大学的建设和发展将具有显著的推动作用;彰显即将建设的交通大学学科的交叉性和融合性(交通工程、船舶工程、航海运输、大湾区岛礁建设环境科学、化学化工等);对于:
1)对接国家北极航线战略,填补极寒环境用钢研发检测平台空白
2)对接国家深海发展战略,填补万米深海工程材料研发平台空白
3)对接国家南海开发战略,构建南海环境防护一体化研发平台
4)对接国家远洋运输规划,构建远洋装备用钢蚀损模拟研发平台
5)增添广东省科创新领域,引领深海、南海、极地等领域特种材料研究
等均具有重大意义。
二、研究方向
该中心将在南海高湿热、深海高压、极地极寒等极端海洋环境领域进行材料蚀损过程研究、防护与适应性材料科学设计与制备,研究方向如下图所示意。
上述研究方向彰显了学科的交叉性和融合性,与众多学科(生命科学、环境科学、化学化工、海洋地质、海洋物理等)产生交叉融合;彰显了研究领域的创意性,在国内首先提出设立海洋极端环境材料腐蚀失效机制及防护工程中心,将材料科学与工程建立在海洋大科技的背景下,开创新型研究领域及新的材料产业化方向,成为特色大学的特色研究方向。
依托广东省、广州市市和广州航海学院整体远洋科技和海洋科研优势,设立<海洋严酷环境材料蚀损过程控制与防护>工程技术中心,将会迅速建立特色平台并为远洋运输(极地运输)、南海岛礁建设、深海、极地及南海资源勘采、海洋环境安全和海洋科技做出显著成果。广东省现行的实验平台还没有与海洋苛刻环境相关并与材料交叉研究的实验室或工程中心,这种状态不利于既懂海洋又谙熟材料的复合型人才培养,也使得远洋运输、深海、南海、极地能源钻采勘探、深远海监测等对于专用材料的需求缺少针对性的专门研究平台。因此,设立<海洋严酷环境材料蚀损过程控制与防护>工程技术中心将有利于我省引领国际能源开采向深远海进军的激烈竞争趋势和支撑我省的海洋强省战略、有利于推动国家和广州市以及大湾区海洋科技发展的战略需求、有利于填补广州市严酷海洋环境材料基础研究平台的空白。
三、建设目标
建成具有国际水准的海洋极端环境服役材料与装备设计、蚀损评估的研究平台。推动广东省远洋运输、极地建设、深海、南海能源钻采与探测领域的技术进步,建成国内科技水平领先、国际上知名的特色工程中心或重点实验室。
四、规模现状
<海洋严酷环境材料蚀损过程控制与防护>工程技术中心建设过程中,学校先期投入资金3500余万元,已经购置及正在购置数十台国内外先进检测、加工和制备设备与仪器,试验场地1500平方米,中心拟发展成为研究教学人员25人的精干团队,现有部分研究人员中,有教育部长江学者特聘教授1人,博士生导师2人,教授3人,中心期盼随着广州交通大学的建设和发展,诚邀国内外材料科学、船舶工程、交通运输工程等学科英才前来应聘加盟,为新的广州交通大学发展共同努力。
五、主任简介
尹衍升教授任广州航海学院(广州交通大学筹)<海洋严酷环境材料蚀损过程控制与防护>工程技术中心主任、二级教授、教育部长江学者特聘教授。长期从事船舶工程材料、海洋工程装备蚀损防护、海洋极端环境材料研发,完成20余项国家重大重点课题和材料开发项目;在深海材料使役适应性设计、海洋严酷环境腐蚀失效机制、石油钻采装备安全运行防护技术等相关领域取得一系列具有国内先进水平的成果。以第一完成人获得国家技术发明二等奖1项、获省部级自然科学、技术发明、科技进步一等奖各1项;以第一或第二完成人获得省部级三大类科技奖励二等奖6项。已培养硕士研究生30人、博士研究生57人、国家出版基金资助出版《深海极端环境服役材料》、《海洋材料微生物附着腐蚀》、《海洋极寒环境服役材料》等学术著作7部、发表学术论文500余篇,连续获得2018、2019年度海洋工程领域高被引学者。